Erläuterungen zur Gesamtkostenberechnung (Version 14.3 vom )

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1 Erläuterungen zur Gesamtkostenberechnung (Version 14.3 vom ) Oberster Planungsgrundsatz bei Neubau, Sanierung und Betrieb von Gebäuden ist es, im Sinne der Nachhaltigkeit die Gesamtkosten (Summe aus Investitionskosten, Betriebskosten und Folgekosten) bei gegebener Nutzungsqualität zu minimieren. Die Schwierigkeit besteht darin, dass es zwischen den einzelnen Kostenarten zahlreiche Abhängigkeiten gibt. Deshalb wurde in der Abteilung Energiemanagement des Hochbauamtes der Stadt Frankfurt a.m. ein Rechenmodell entwickelt, das bereits zu einem möglichst frühen Planungszeitpunkt alle relevanten Kosten für die verschiedenen Varianten gegenüberstellt. Dieses Verfahren zur Gesamtkostenberechnung wurde als Excel-Arbeitsmappe programmiert und steht unter der Adresse (Menüpunkt Gesamtkostenberechnung ) allen interessierten Nutzern frei zur Verfügung. Mit der Amtsverfügung des Hochbauamtes Nr. 23/2007 wurde festgelegt, dass das Verfahren für alle Kostenschätzungen und -berechnungen ab angewendet werden soll. Die Gesamtkostenberechnung besteht aus den eigentlichen Berechnungstabellen als Excel- Arbeitsmappe, Hilfetabellen, dieser Erläuterung und einem Beispiel. Nur die weißen Felder auf den Formularen sind Eingabefelder. Die hier einzufügenden Werte müssen der Planung bzw. können teilweise auch den Hilfetabellen entnommen werden. Bei den grau unterlegten Feldern hingegen handelt es sich um Ausgabefelder. Sind allerdings schon Daten aus anderen Berechnungen vorhanden, können diese auch direkt in die grauen Ergebnisfelder eingetragen werden. Deswegen ist die Arbeitsmappe ungeschützt. Dies gilt zum Beispiel für die U-Werte in Blatt 4.X, die direkt aus dem Passivhaus-Projektierungs- Paket (PHPP) oder der EnEV-Berechnung übernommen werden können. Damit die Excel-Berechnung leichter nachvollziehbar ist, wurde die Rechenvorschrift jeweils in der Kopfzeile angegeben. Damit die Werte aus unterschiedlichen Projekten miteinander vergleichbar sind, werden in allen Berechnungsblättern spezifische Werte berechnet. Sie ergeben sich aus der Division der absoluten Werte durch die beheizte Netto-Raumfläche nach DIN Bitte löschen Sie keinesfalls die nicht benötigten Tabellenblätter, da sonst verschiedene A. Allgemeine Daten Eingabefelder: weiß, Ergebnisfelder: grau Version Felder falsch angezeigt werden. Sie können die nicht A2 Gebäudebezeichnung Alt- und Neubau benötigten Tabellenblätter stattdessen ausblenden A3 Straße, Hausnummer Lange Straße A4 Betrachtungszeitraum (Jahre) 50 A8 Währung Foto A5 Kapitalzins* 3,0% A9 Annuitätsfaktor 3,9% (Reiter in der Fußzeile mit rechter Maustaste anklicken A6 Preissteigerung Energie 5,0% A10 Mittelwertfaktor Ener. 3,30 A7 Preissteigerung sonstiges 2,5% A11 Mittelwertfaktor sonst. 1,72 und Ausblenden wählen). B. Varianten Bezeichnung (Eingabe erforderlich!) 1. Gesamtkosten In diesem Formular werden für verschiedene Varianten der Bauausführung die Gesamtkosten zusammengestellt. Diese setzen sich aus den Kapitalkosten, den mittleren Betriebskosten über den Betrachtungszeitraum und den Umweltfolgekosten zusammen. Zur Charakterisierung des Gebäudes sind darüber hinaus wesentliche Kenngrößen des Gebäudes mit aufgeführt, die Grundlage für die Gesamtkostenermittlung waren. Damit fasst dieses Blatt alle wesentlichen Ergebnisse der anderen Rechenblätter (Tabellen) zusammen. Zunächst sind die Liegenschaftsbezeichnung, die Gebäudebezeichnung sowie Straße und Hausnummer einzutragen. Diese Angaben werden automatisch in alle anderen Blätter übernommen. Außerdem kann hier B1 Variante 1 EnEV 2009 B2 Variante 2 EnEV % B3 Variante 3 Passivhaus (ausgeführte Variante) B4 Variante 4 B5 Variante 5 C. Kenngrößen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 C1 beheizte Nettogrundfläche m² C2 Personenzahl P C3 spez. Heizwärmebedarf kwh/m²a C4 spez. Heizenergiebedarf kwh/m²a C5 spez. Strombezug kwh/m²a C6 spez. Primärenergiebedarf kwh/m²a C7 spez. CO2-Emissionen kg/m²a C8 spez. Trinkwasserbezug l/m²a D. Kapitalkosten Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 D1 Baukosten (DIN 276) D2 - Zuschüsse/Erlöse D3 = Eigenkapitaleinsatz D4 Kapitalkosten /a D5 spez. Kapitalkosten /m²a E. mittl. Betriebskosten Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 E1 Heizkosten /a E2 Stromkosten /a E3 Wasser-/Abwasserkosten /a E4 Reinigungskosten /a E5 Betriebsführungskosten /a E6 Instandhaltungskosten /a E6 Verwaltung+Versicherung /a E7 heutige Betriebskosten /a E8 mittl. Betriebskosten /a E9 spez. Betriebskosten /m²a F. Umweltfolgekosten Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 F1 CO2-Emissionen (50 /to) /a F2 Trinkwasser (1 /m³) /a F3 Umweltfolgekosten /a F4 spez. Umweltfolgekost /m²a G. Gesamtkosten Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 G1 Gesamtkosten /a G2 spez. Gesamtkosten /m²a G3 Einsparung in 50 Jahren zu Variante

2 - 2 - ein Foto oder eine Planskizze eingefügt werden. Dann sind der Betrachtungszeitraum, der Kapitalzins und die Preissteigerungsrate zu überprüfen. Der Betrachtungszeitraum kann der dem Verfahren beigefügten Hilfetabelle entnommen werden. Für Neubauten und Gesamtsanierungen sind 50 Jahre anzusetzen. Der Kapitalzins entspricht den aktuellen KfW-Kommunalkreditkonditionen 1 (derzeit ca. 0,25 %/a). Bei den Preissteigerungsraten für Energie und sonstiges sind die Werte des statistischen Bundesamtes für die letzten 10 Jahre einzusetzen (derzeit: Heizenergie ca. 4 %/a, sonstiges ca. 2 %/a). Mit dem Verfahren können bis zu fünf verschiedene Varianten betrachtet werden. Diese werden in die weißen Felder B1-B5 eingetragen. Zusätzlich können auch die grauen Felder (Variante 1 Variante 5) mit einer Kurzbezeichnung überschrieben werden. Diese erscheint dann als Spaltenüberschrift und als Beschriftung in der zusammenfassenden Grafik. Bei den Kenngrößen müssen nur die beheizte Netto-Raumfläche und die mittlere Personenzahl während der Nutzungszeit eingegeben werden. Die übrigen Kenngrößen (spez. Heizwärmebedarf, spez. Heizenergiebedarf, spez. Strombezug, spez. Primärenergiebedarf, spez. CO 2 -Emissionen und spez. Trinkwasserbezug) werden in den übrigen Blättern berechnet. Für jede der fünf Varianten gibt es zu jedem Bearbeitungsschritt je ein Rechenblatt (Bauteile: Tabellen , Baukosten: Tabellen , Heizbedarf: Tabellen , Heizkosten: Tabellen , Stromkosten: Tabellen , Wasserkosten: Tabellen ). Die Bezeichnungen der Varianten werden automatisch von Blatt 1 übernommen. Durch Anklicken der blau markierten Ergebnisfelder springt man direkt zu dem zugehörigen Berechnungsblatt. Durch Anklicken der Kopfzeile springt man zurück zum Blatt 1 Gesamtkosten. Anschließend werden die Kapitalkosten der Varianten berechnet. Dazu werden die Investitionskosten aus den entsprechenden Rechenblättern abzüglich eventueller Zuschüsse (zum Beispiel Fördermittel) mit dem Annuitätsfaktor multipliziert und schließlich auf die Fläche bezogen. Dann werden die heutigen Betriebskosten (Heizkosten, Stromkosten, Wasserkosten, Instandhaltungskosten) aus den andern Rechenblättern übertragen. Zusätzlich können hier die Kosten für Reinigung, Betriebsführung, Verwaltung und Versicherung eingetragen werden. Dazu werden automatisch die Werte aus den Hilfetabellen übernommen. Diese können jedoch bei Vorliegen genauer Planungswerte überschrieben werden. Die Summe der heutigen Betriebskosten wird mit dem jeweiligen Mittelwertfaktor multipliziert und man erhält dann die mittleren Betriebskosten über den Betrachtungszeitraum. Diese Werte werden wiederum auf die Fläche bezogen. Schließlich werden mit dem Verfahren auch Umweltfolgekosten berücksichtigt. Die Stadt Frankfurt rechnet grundsätzlich mit 50 pro Tonne CO 2 und mit 1 /m³ Wasser. In der Summe ergeben sich die Gesamtkosten der Varianten, die das entscheidende Bewertungskriterium über die betrachtete Nutzungsdauer darstellen. Bei gleicher Nutzungsqualität ist stets die Variante auszuwählen, die zu den geringsten Gesamtkosten führt. Am Ende des Blattes werden die spezifischen Gesamtkosten für alle Varianten in einer Grafik dargestellt. 2.X Kosten und U-Werte von Bauteilen In diesen Hilfs-Blättern kann für jedes Außenbauteil der Schichtenaufbau mit den Parametern Dicke, Preis/Volumen und Wärmeleitfähigkeit (lambda) eingetragen werden. Dafür steht eine Hilfetabelle mit verschiedenen Baustoffen zur Verfügung. Daraus wird dann 1

3 - 3 - ein spezifischer Bauteilpreis in /m², und der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) berechnet. Dies ist aber nur erforderlich, wenn mit dem Programm z.b. Optimierungen der Dämmstoffdicke vorgenommen werden sollen. Wenn die U-Werte bereits mit dem PHPP oder einem EnEV-Rechenprogramm ermittelt wurden, ist es völlig ausreichend, die Baukosten direkt in die Blätter 3.X und die U-Werte direkt in die Blätter 4.X einzutragen. Für jede Variante ist ein eigenes Blatt angelegt (2.1 bis 2.5). Für die Varianten 2 bis 5 werden als Vorgabe zunächst die Werte der Variante 1 übernommen. So müssen hier nur die Änderungen gegenüber der Variante 1 eingegeben werden (Überschreiben des Bezugs zur Variante 1). Wenn es mehr Bauteile in verschiedenen Qualitäten gibt, als in der Vorlage angelegt sind, dann können die Berechnungsblöcke kopiert und eingefügt werden. Es müssen dann jedoch in den Blättern 4.X zusätzliche Zeilen eingefügt und die Zellbezüge analog zu den anderen Bauteilen hergestellt werden. 3.X Bau- und Instandhaltungskosten In diesen Blättern werden die Baukosten nach DIN 276 zusammengestellt. Die Kosten der Bauteile sind das Produkt aus den Bauteilflächen und den spezifischen Preisen. Dabei werden die spezifischen Preise der Außenbauteile aus den Blättern 2.X übernommen, sofern sie dort bereits erfasst wurden. Andernfalls können sie aber hier auch direkt eingetragen werden (Überschreiben der grauen Felder). Wenn nur der Gesamtpreis einer Kostengruppe zur Verfügung steht, kann der spezifische Preis leicht ermittelt werden indem man den Gesamtpreis durch die zugehörige Bauteilfläche teilt. Die Baukosten werden zum Vergleich mit anderen Projekten wiederum auf die beheizte Netto-Raumfläche bezogen. Außerdem wird ein prozentualer Ansatz für die jährlichen Instandhaltungskosten vorgeschlagen. Dafür stehen wiederum entsprechende Hilfe-Tabellen zur Verfügung. Wichtig ist, dass beim Vergleich verschiedener Varianten die Variante mit den höheren Investitionskosten tatsächlich häufig geringere Instandhaltungskosten verursacht. Hier müssen also 3.3 Bau- und Instandhaltungskosten A. Allgemeine Daten A2 Gebäudebezeichnung Alt- und Neubau A3 Straße, Hausnummer Lange Straße A4 Variante 3 Passivhaus (ausgeführte Variante) A5 beheizte Nettogrundfläche m² A6 Personenzahl 400 P B. Kosten nach DIN276 Baukosten Invest./NGF Instandhaltung (alle Kosten netto) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) 100 Grundstück Herrichten und Erschließen Bauwerk - Menge sp. Preis Baukosten Invest./NGF Instandhaltung Baukonstruktion (m³) ( /m³) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) 310 Baugrube Gründung: Fundamente Gründung: Bodenaufbauten (m²) ( /m²) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) Boden gegen Erde Altbau ,5% 188 Boden gegen Erde Neubau ,5% Außenwände (m²) ( /m²) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) Wand gegen außen ,3% Wand gegen Keller/Erde ,3% 314 Außenfenster und -türen ,5% ,0% Innenwände (m²) ( /m²) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) Innenwände ,5% Innentüren und Fenster ,5% Decken (m²) ( /m²) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) Geschoßdecke gegen außen ,5% 142 sonstige Geschoßdecken ,5% Dächer (m²) ( /m²) ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) Dach gegen außen ,8% ,8% sonstige Baukonstruktion ,5% Summe Baukonstruktion ,5% Bauwerk- Baukosten Invest./NGF Instandhaltung Technische Anlagen ( ) ( /m²) (% /a) ( /a) 410 Abwasser-, Wasser-, Gasanlagen ,0% Wärmeversorgungsanlagen ,0% Lufttechnische Anlagen ,5% Starkstromanlagen ,5% Fernmelde- und Informationstechnische Anlagen ,0% Förderanlagen ,0% sonstige Technische Anlagen ,5% Summe Technische Anlagen ,6% Außenanlagen ,0% Ausstattung und Kunstwerke ,5% Baunebenkosten Zur Aufrundung und für Unvorhergesehenes 0 0 C. Summe Kosten netto ,8% C2 Mehrwertsteuer 19% C3 brutto ,8% regelmäßig manuelle Anpassungen vorgenommen werden um plausible Ergebnisse zu erhalten. Insbesondere bei Vergleichen mit dem unsanierten Ist-Zustand sind die Instandhaltungskosten für den Ist-Zustand in der Regel höher anzusetzen als für die Sanierungsvarianten. Wenn die Lebensdauer für einzelne Bauteile kürzer ist, als der Betrachtungszeitraum, dann sind bei den Instandhaltungskosten die jährlichen Rückstellungen für die Ersatzinvestitionen mit zu berücksichtigen. Für jede Variante ist ein eigenes Blatt angelegt (3.1 bis 3.5). Für die Varianten 2-5 werden als Vorgabe wieder die Werte der Variante 1 übernommen. So müssen nur die Änderungen gegenüber der Variante 1 eingegeben werden. 4.X Heizwärmebedarf In diesen Blättern wird der Heizwärmebedarf des Gebäudes berechnet. Das Rechenverfahren wurde aus dem Leitfaden Heizenergie im Hochbau des Landes Hessen übernommen (nach DIN EN 832, SIA 380/1, PHPP). Das Rechenverfahren nach Leitfaden erfordert deutlich weniger Eingabeaufwand als die Berechnung nach Energiesparverordnung (EnEV, DIN 18599) und erzeugt gleichzeitig realitätsnähere Ergebnisse. Es ist daher für Wirtschaftlichkeitsberechnungen besser geeignet als die EnEV. Wenn eine Berechnung mit dem Passivhaus-Projektierungspaket erstellt wurde, können die Werte von dort direkt übernommen werden.

4 - 4 - Zunächst wird die mittlere Raumtemperatur des Gebäudes während der Heizperiode eingegeben. Für verschieden temperierte Zonen kann flächengewichtet gemittelt werden. Die Länge der Heizperiode hängt im wesentlichen vom Baustandard ab, Anhaltswerte sind im Kommentar hinterlegt. Die Gradtagszahl kann der entsprechenden Hilfetabelle entnommen werden. Nun wird die Transmission als Produkt aus Flächen, U- Werten, Außenluftfaktor und Gradtagszahl berechnet. Die Flächen und U-Werte für die Außenbauteile werden direkt aus den vorigen Rechenblättern übernommen, können hier aber auch direkt eingegeben werden. Die Fensterflächen (nach Orientierung) und die zugehörigen U-Werte müssen auf jeden Fall hier eingegeben werden. Wenn es mehr verschiedene Flächen gibt als in der Vorlage vorhanden sind gibt es zwei Möglichkeiten: 1. Man setzt die Flächen die jeweiligen Summen und für die U-Werte die flächengewichteten Mittelwerte ein. Die Berechnung der Summen und Mittelwerte sollte dann auf einem separaten Blatt nachvollziehbar dargestellt sein. 2. Man fügt zusätzliche Zeilen für die verschiedenen Qualitäten ein. Dann muss man nur aufpassen, dass die Zellbezüge die neuen Zeilen auch erfassen. Die Excel-Tabelle ist ungeschützt um solche projektspezifischen Anpassungen vorzunehmen. Dafür sind aber gewisse Excel-Kenntnisse notwendig, damit die Berechnung weiterhin zu korrekten Ergebnissen führt. Wenn nur ein bis drei Zeilen fehlen, dann ist es meist einfacher zusätzliche Zeilen einzufügen. Wenn mehr als fünf zusätzliche Zeilen erforderlich wären, dann ist die Berechnung der Summen und flächengewichteten Mittelwerte auf einem separaten Blatt sinnvoll. Danach wird der energetisch wirksame Luftwechsel aus dem mittleren Luftwechsel durch Fenster oder Lüftungsanlagen während der Heizperiode, dem Wärmebereitstellungsgrad der Wärmerückgewinnung und der Infiltration über Fugenundichtigkeiten berechnet. Hier stehen wieder Kommentare und Hilfetabellen zur Verfügung. Die Lüftungswärmeverluste ergeben sich als Produkt aus Nettoluftvolumen (beheizte Netto- Raumfläche x lichte Raumhöhe), energetischem Luftwechselzahl, spezifischer Wärme von Luft und Gradtagszahl. Mit diesen Werten wird nun unmittelbar der Wärmebedarf nach DIN 4701 für die Auslegungstemperatur (in Frankfurt: -12 C) berechnet. Die freie Wärme ergibt sich aus der Abwärme durch Elektrizität (übernommen aus den Tabellen ), der Personenzahl sowie der solaren Einstrahlung. Hier muss nur die mittlere Wärmeabgabe der Personen (Erwachsene: 100 W/P, Kinder: 70 W/P), die mittlere tägliche Aufenthaltsdauer der Personen und der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-wert) der Fenster eingetragen werden. Eventuell sind der Rahmenanteil f r und der Faktor für Beschattung und Verschmutzung f b anzupassen (siehe Hilfetabellen). Aus den genannten Daten kann dann der spezifische Heizwärmebedarf berechnet werden. Gleichzeitig erfolgt eine Überprüfung, ob das Passivhauskriterium (Heizwärmebedarf <= 15 kwh/m²a) eingehalten wird. Am Ende des Blattes werden die Wärmeverluste und die Wärmegewinne für jede Variante grafisch dargestellt. 5.2 Heizenergiebedarf und Heizkosten A. Allgemeine Daten A2 Gebäudebezeichnung Alt- und Neubau A3 Straße, Hausnummer Lange Straße A4 Variante 2 EnEV % A5 beheizte Nettogrundfläche m² A6 Personenzahl 400 P B. Nutzwärmebedarf Warmwasserbed. bei 40 C Leistung Volllast Bedarf sp. Bedarf (l/p,d) (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) B1 Heizwärmebedarf ,7 B2 Warmwasserbedarf ,5 B3 Kochgasbedarf ,0 C. Verteilungsverluste Länge x U*-Wert x delta T x HTx0,024= Verlust sp. Verlust (m) (W/mK) (K) (kh/a) (kwh/a) (kwh/m²a) C1 Heizungsverteilverlust 0 0, ,26 0 0,0 (nur im unbeheizten Bereich!) Fläche x U-Wert x delta T x 1,5x8,76 = Verlust sp. Verlust (m²) (W/m²K) (K) (kh/a) (kwh/a) (kwh/m²a) C2 Speicherverlust 6 0, , ,3 Länge x U*-Wert x delta T x bzx0,365= Verlust sp. Verlust (m) (W/mK) (K) (kh/a) (kwh/a) (kwh/m²a) C3 Zirkulationsverlust 40 0, , ,1 C4 Summe Wärmebedarf = Nutzwärmebedarf + Verteilungsverluste ,6 D. Wärmeerzeuger Heizenergie- Wärmeleist. x Vollnutz. = Wärmeerz. sp. Erzeug. träger (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) D1 Thermische Solaranlage Sonne ,0 D2 Wärmepumpe Strom ,0 D3 Fernwärme/Nahwärme Fernwärme ,6 D4 Blockheizkraftwerk Erdgas ,0 D5 Heizkessel/Therme Erdgas 0 0,0 D6 Summe Wärmeerzeugung ,6 E. Heizenergiebedarf Heizenergie- 1 / Jahres- x Wärmeerz. = HE-Bedarf sp. Bedarf träger nutzungsgrad (kwh/a) (kwh/a) (kwh/m²a) E1 Wärmepumpe Strom 3, ,0 E2 Fernwärme/Nahwärme Fernwärme 0, ,4 E3 Blockheizkraftwerk Erdgas 0, ,0 E4 Heizkessel/Therme Erdgas 0, ,0 E5 Summe Heizenergiebedarf ,4 F. Heizkosten (brutto) Leistung x Leist.-preis + HE-Bedarf x Arbeit.-preis= Kosten sp. Kosten Energieträger: Tarif (kw) ( /kw,a) (kwh/a) ( /kwh) ( /a) ( /m²a) F1 Strom: Mainova Wärmepumpe 0 0,00 0 0, ,0 F2 Fernwärme: Mainova Basic H , , ,5 F3 Erdgas: Mainova Garant 0 0,00 0 0, ,0 F4 Summe Heizkosten ,5 G. Primärenergiebedarf Primär- x HE-Bedarf PE-Bedarf sp. Bedarf energiefaktor (kwh/a) (kwh/a) (kwh/m²a) G1 Strom 2, ,0 G2 Fernwärme 0, ,4 G3 Erdgas 1,10 0,00 0 0,0 G4 Summe Primärenergie ,4 H. CO2-Emissionen sp.emiss. x HE-Bedarf Emission sp. Emiss. (kg/kwh) (kwh/a) (kg/a) (kg/m²a) H1 Strom 0, ,0 H2 Fernwärme 0, ,5 H3 Erdgas 0, ,0 H4 Summe CO2-Emissionen ,5 Boden gegen Erde Altbau Boden gegen Erde Neubau Wand gegen außen Wand gegen Keller/Erde Geschoßdecke gegen außen Dach gegen außen Fenster horizontal Fenster Süd Fenster Ost Fenster West Fenster Nord Lüftungsverlust Abwärme Elektrizität Abwärme Personen durch horiz. Fenster durch Süd-Fenster durch Ost-Fenster durch West-Fenster durch Nord-Fenster Wärmeverluste Wärmegewinne kwh/m²a kwh/m²a

5 - 5-5.X Heizenergiebedarf und Heizkosten In den nächsten Blättern werden der Heizenergiebedarf und die Heizkosten berechnet. Hier muss zunächst der Warmwasserbedarf in Liter pro Person und Tag eingegeben werden (sofern die Erwärmung mit der Heizungsanlage erfolgt, die elektrische Warmwassererzeugung wird in den Tabellen 6.X erfasst). Zusätzlich wird (sofern vorhanden) der Kochgasbedarf über die Anschlussleistung und die jährlichen Volllaststunden erfasst. Die jährlichen Volllaststunden (h/a) ergeben sich als Produkt aus den täglichen Volllaststunden (h/d), den Nutzungstagen pro Woche (d/w) und den Nutzungswochen pro Jahr (w/a). Danach werden die Verteilungsverluste abgeschätzt. Die Daten zur Heizungsverteilung (nur im unbeheizten Bereich!), zum Speicher und zur Zirkulation können der Fachplanung entnommen werden. Der Wärmebedarf ergibt sich dann als Summe aus dem Nutzwärmebedarf und den Verteilungsverlusten. Nun können als Wärmeerzeuger fünf verschiedene Typen gewählt werden: thermische Solaranlagen, Wärmepumpen, Fern-/Nahwärme, Blockheizkraftwerke und Heizkessel/Thermen. Abgesehen von der thermischen Solaranlage kann der Energieträger jeweils frei gewählt werden. Danach ist die installierte Wärmeleistung einzutragen. Für Fern- /Nahwärme wird automatisch der Wärmebedarf aus Blatt 4.X vorgeschlagen bei dem Heizkessel bzw. der Therme abzüglich der vom Blockheizkraftwerk gelieferten Wärmeleistung. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die thermische Solaranlage und die Wärmepumpe am Auslegungspunkt (-12 C) nicht zur Verfügung stehen. Da Fern- /Nahwärme und Kessel/Therme praktisch nie gleichzeitig in einer Liegenschaft vorkommen, ist der unzutreffende Wert zu löschen. Die Vollbenutzungsstunden von Solaranlage, Wärmepumpe und Blockheizkraftwerk müssen der Planung entnommen werden. Die Vollbenutzungsstunden von Fern-/Nahwärme und Kessel/Therme werden automatisch aus dem Wärmebedarf und der Wärmeleistung berechnet. Zur Ermittlung des Heizenergiebedarfs sind die Wärmemengen nun noch durch den Jahresnutzungsgrad der Wärmeerzeuger zu dividieren. Hier sind bereits Standardwerte eingetragen, die durch spezifische Planungsergebnisse ersetzt werden können. Danach können die Heizkosten für bis zu drei verschiedene Energieträger ermittelt werden. Für Wärmepumpenstrom, Fernwärme und Erdgas sind bereits Leistungs- und Arbeitspreise des örtlichen Energieversorgers eingetragen. Wenn andere Energieträger (z.b. Holzpellets) verwendet werden, müssen hier die zugehörigen Preise eingesetzt werden. Anschließend wird mit den gängigen Primärenergiefaktoren der Primärenergiebedarf berechnet um die Vergleichbarkeit mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) herzustellen. Standardwerte sind bereits eingetragen, weitere Werte finden sich in der zugehörigen Hilfetabelle. Schließlich werden mit den tabellierten Emissionsfaktoren nach noch die Emissionen des Heizsystems berechnet. Am Ende des Blattes werden der Wärmebedarf und die Wärmeerzeugung für jede Variante grafisch dargestellt. 6.X Strombedarf und Stromkosten In diesen Blättern werden der Strombedarf und die Stromkosten berechnet. Die Systematik der Berechnung wurde dem "Leitfaden Elektrische Energie im Hochbau" des Landes Hessen entnommen (Basis: SIA 380/4). Der Strombedarf ergibt sich stets als Produkt aus Leistung und Volllaststunden. Die jährlichen Volllaststunden (h/a) ergeben sich als Produkt aus den täglichen Volllaststunden (h/d), den Nutzungstagen pro Woche (d/w) und den Nutzungswochen pro Jahr (w/a).

6 - 6 - Wie in den anderen Formblättern kann der spezifische 6.3 Strombedarf und Stromkosten Strombedarf wieder als Quotient aus dem jährlichen A. Allgemeine Daten Strombedarf und der Energiebezugsfläche errechnet A2 Gebäudebezeichnung Alt- und Neubau A3 Straße, Hausnummer Lange Straße A4 Variante 3 Passivhaus (ausgeführte Variante) werden. A5 beheizte Nettogrundfläche m² A6 Personenzahl 400 P B. Beleuchtung (Mittelwerte für Gebäude) Leistung x Volllast = Bedarf sp.bedarf Für die Raumbeleuchtung ist der flächengewichtete B1 mittlere Beleuchtungsstärke 250 lux (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) B2 Raumbeleuchtung 2,5 W/m²,100lux ,6 B3 Außen- und Sicherheitsbeleuchtung ,1 Mittelwert für die Beleuchtungsstärke zu überprüfen C. Lüftung 39 m³/p,h Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf C1 Luftvolumenstrom m³/h (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) C2 Lüftung (Ventilatoren + Regel.) 0,41 Wh/m³ 6, ,2 (typisch: ca. 250 lux) und die elektrische Leistung im D. Klimatisierung Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf D1 Kälteleistung 0 kw(th) (kwel) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) Betrieb einzusetzen. Für die Vollaststunden ist bereits D2 Klimatisierung (Kompressor, Pumpen, Regelung) 0, ,0 D3 Summe Lüftung + Klima ,2 E. Hilfsenergie Heizung (Brenner, Pumpen etc.) Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf ein typischer Wert eingetragen. Genauere Werte sind E1 Wärmebedarf 18 kwh/m²a (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) E2 Hilfsenergie Heizung (Brenner, Pumpen, Regelung) 1, ,9 den Hilfetabellen zu entnehmen. Zusätzlich zum F. Diverse Haustechnik (Transport, Kommunikation) Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf F1 Transportleistung 0 Personen (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) F2 Aufzüge 6, ,2 Strombedarf wird die Stromeffizienz in W/m²,100lux G. Arbeitshilfen (PCs, Kaffeemaschinen) Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf G1 Anzahl PC-Arbeitsplätze (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) berechnet. Dieser Wert kann direkt mit dem Grenzwert G2 PC-Arbeitsplätze 75 W/Arbeitspl. 8, ,6 G3 Kopierer, Beamer, Kaffeemaschinen 0, ,0 H. Zentrale Dienste (zentr. EDV, Waschm.) Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf (2,5 W/m²,100lux) und dem Zielwert (2W/m²,100lux) aus H1 Küche: Essen/Tag 320 E/d (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) H2 Küchen (Herde, Konvektomaten, Kühltheken, Spülm.) 75, ,2 den Leitlinien zum wirtschaftlichen Bauen verglichen H3 Server, USV, BMZ, TK, Stockwerksverteiler 1, ,5 H4 Werkstätten, Waschmaschinen 0, ,0 I. Warmwasser (elektr.) Warmwasserbed. bei 40 C Leistung x Volllast = Bedarf sp. Bedarf werden. (l/p,d) (kw) (h/a) (kwh/a) (kwh/m²a) I2 Warmwasserbereitung el. 7 0, ,0 K. Summe Strombedarf Leistung Bedarf sp. Bedarf Wenn es mehrere unterschiedliche Beleuchtungsanlagen gibt, dann sollten diese auf einem separaten L1 Photovoltaik, Blockheizkraftwerk 0, ,0 K1 Summe Strombedarf ,3 L. Eigenstromerzeugung Leistung x Volllast = Arbeit sp. Arbeit L2 Stromeinspeisung in das Hausnetz 0 0,0 L3 Stromeinspeisung in das EVU-Netz 0 0,0 Blatt mit den zugehörigen Flächen, Soll- L4 Strombezug aus dem EVU-Netz 112, ,3 M. Stromkosten (brutto) Leistung x Leist.-preis+ Arbeit x Arb.preis Kosten sp. Kosten Beleuchtungsstärken, elektrischen Leistungen im M1 Tarif: Mainova Power (kw) ( /kw,a) (kwh/a) ( /kwh) ( /a) ( /m²a) M2 Leistungsbezugskosten , ,3 M3 Strombezugskosten Hochtarif , ,0 Betrieb und Vollaststundenzahlen aufgeführt werden, M4 Strombezugskosten Niedertarif , ,8 M5 Einspeisevergütung 0 0, ,0 M6 Stromkosten = Leistungskosten + Bezug HT + NT - Einspeisevergütung ,1 damit man die Leistungssumme und die N. CO2-Emissionen (Strombez.- Einspeis.)x sp.emis. = Emission sp. Emis. (kwh/a) (kwh/a) (kg/kwh) (kg/a) (kg/m²a) leistungsgemittelte Vollaststundenzahl nachvollziehen N1 CO2-Emissionen , ,4 kann. Für die Lüftung ist der Luftvolumenstrom und die elektrische Leistung im Betrieb in kw einzutragen. Für die Vollaststunden ist bereits ein typischer Wert eingetragen. Genauere Werte sind den Hilfetabellen zu entnehmen. Zur Kontrolle wird der Luftwechsel pro Person in m³/p,h berechnet. Dieser sollte bei einer reinen Passivhauslüftung ca. 20 m³/p,h betragen. Außerdem wird die Stromeffizienz der Lüftungsanlage in Wh/m³ berechnet. Nach den Leitlinien zum wirtschaftlichen Bauen sollte dieser Wert max. 0,45 Wh/m³ betragen. Wenn es mehrere Lüftungsanlagen gibt, dann sollten diese auf einem separaten Blatt mit den zugehörigen Flächen, Personenzahlen, Luftmengen, elektrischen Betriebsleistungen und Vollaststunden aufgeführt werden, damit man die Leistungssumme und die leistungsgemittelte Vollaststundenzahl nachvollziehen kann. Unter dem Punkt Klimatisierung kann der Strombedarf für die aktive Kälteerzeugung erfasst werden. Die Vollaststunden können der Hilfetabelle oder besser einer thermischen Gebäudesimulation entnommen werden. Bei Hilfsenergie Heizung sind die Anschlussleistungen für Brenner, Pumpen und Heizungsregelungen zu erfassen. Für die Vollaststunden ist bereits ein typischer Wert eingetragen. Genauere Werte sind den Hilfetabellen zu entnehmen. Der Grenzwert für die Hilfsenergie Heizung (Pumpen und Brenner) liegt bei 0,8 kwh/m²a oder für die Leistung bei 1% der Kesselleistung. In analoger Weise werden die Bereiche diverse Haustechnik (z.b. Transport und Kommunikation), Arbeitshilfen (z.b. PCs und Kaffeemaschinen), zentrale Dienste (z.b. Küchen) und die elektrische Warmwasserbereitung erfasst. Bei Küchen gibt es regelmäßig hohe Anschlussleistungen, aber relativ niedrige Volllaststundenzahlen. Anhaltswert für eine energieeffiziente Küche ist ein Primärenergiebedarf von 2 kwh pro warmer Mahlzeit. Damit kommt man in der Regel auf Volllastsunden von 400 h/a. Im nächsten Schritt kann die Eigenstromerzeugung z.b. durch ein BHKW oder eine Photovoltaikanlage berücksichtigt werden, wobei angegeben werden muss, welcher Teil im Hausnetz verbraucht wird und welcher Teil in das Netz des Versorgers (EVU) rückgespeist wird. Für die Berechnung der bezogenen Leistung aus dem EVU-Netz wird ein Gleichzeitigkeitsfaktor berücksichtigt, der wiederum projektspezifisch

7 - 7 - angepasst werden sollte. Hier sind die Lastprofile aus der automatischen Verbrauchserfassung 2 hilfreich. Mit den Konditionen des Stromversorgers (Leistungspreis, Arbeitspreis HT und NT, Einspeisevergütung) können dann die Stromkosten berechnet werden. Die CO 2 -Emissionen lassen sich wieder einfach über den vorgegebenen Emissionsfaktor berechnen. Am Ende des Blattes wird der Strombedarf für jede Variante grafisch dargestellt. 7.X Wasserbedarf und Wasserkosten Die letzten Kalkulationsblätter dienen der Berechnung des Wasserbedarfs und der Wasserkosten. Der Bedarf für die Toilettenspülung berechnet sich als Produkt aus der Spülmenge (l/spül.), der Spülhäufigkeit (Spül./P,d), den Nutzungstagen (d/a) und der Personenzahl (P). Typische Werte für die Spülhäufigkeit in Schulen sind bereits eingetragen und in den Hilfetabellen enthalten. Analog kann der Bedarf für Urinale, Handwaschbecken, Duschen, Waschmaschinen, Spülmaschinen, Ausgussbecken und Freiflächenbewäs- Wasserbedarf Toiletten serung berechnet werden. Urinale Weiterhin kann das Wasserangebot durch Regenwassernutzung (die Dachfläche wird automatisch Handwaschbecken Duschen Waschmaschinen übernommen) und sonstige Quellen (z.b. Brunnen) Spülmaschinen berücksichtigt werden. Kantine Mit den Konditionen des Wasserversorgers (Trinkwasserpreis und Kanaleinleitungsgebühr) ergeben sich 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 Putzdienst l/m²,a die Wasserkosten. Ende des Blattes wird der Wasserbedarf für jede Variante grafisch dargestellt. Fazit Mit der Gesamtkostenberechnung steht ein differenziertes, aber leicht zu bedienendes Verfahren für Lebenszykluskostenberechnungen und Wirtschaftlichkeitsanalysen in allen Bereichen des Facility-Management zur Verfügung. Berechnungen aus anderen Programmen können leicht verwendet und eingepflegt werden. 2 Menüpunkt Automatische Verbrauchserfassung